Теория функционала плотности, молекулярная динамика и AlteQ для исследования баймантуолуоамида A и баймантуолуоамида B и выявления потенциальных ингибиторов белков Mpro - новой мишени для лечения SARS COVID-19)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

COVID-19 привел к эпидемическим условиям во всем мире. Несмотря на усилия ученых всего мира по разработке эффективных лекарств против этого вируса, в настоящее время не существует признанного лекарства от COVID-19. Успешные методы лечения различных заболеваний основаны на использовании натуральных компонентов, содержащихся в лекарственных растениях, что также имеет решающее значение для разработки новых лекарств. Это исследование направлено на то, чтобы понять роль молекул баймантуолуоамида А (baia) и баймантуолуоамида В (baib) в лечении COVID-19. Первоначально теория функционала плотности (DFT) с базисным набором Becke3-Lee-Yang-Parr (B3LYP) 6-311 + G(d, p)использовалась для изучения их электронных потенциалов. Ряд характеристик, в том числе разность между энергиями низшей свободной (НСМО) и высшей занятой (ВЗМО) молекулярными орбиталями, жесткость и мягкость, электроотрицательность и электрофильность также были рассчитаны для обсуждения реакционной способности молекул. С использованием метода NBO (Natural Bond Orbital) исследована биологически активная природа и стабильность указанных соединений. Кроме того, оба соединения являются потенциальными ингибиторами основной протеазы (Mpro). Проведено моделирование молекулярной динамикой и методом AlteQ.

Об авторах

К. Гурушанкар

Южно-Уральский государственный университет; Kalasalingam Academy of Research and Education

Email: gurushankar01051987@gmail.com

С. К Джеясилан

N.M.S.S.V.N. College; Mannar Thirumalai Naciker College

Email: gurushankar01051987@gmail.com

М. Гришина

Южно-Уральский государственный университет

Email: gurushankar01051987@gmail.com

И. Сисванто

UCoE Research Center for Bio-Molecule Engineering Universitas Airlangga

Email: gurushankar01051987@gmail.com

Р. Тивар

Dr CV Raman University

Email: gurushankar01051987@gmail.com

Н. Н.Т Пуспанингсих

Universitas Airlangga

Автор, ответственный за переписку.
Email: gurushankar01051987@gmail.com

Список литературы

  1. S. Boopathi, A.B. Poma, and P. Kolandaivel, J. Biomol. Struct. Dyn. 39, 3409 (2021).
  2. K. Dhama, K. Sharun, R. Tiwari, M. Dadar, Y. S. Malik, K.P. Singh, and W. Chaicumpa, Hum. Vaccin. Immunother. 16, 1232 (2020).
  3. M. Cascella, M. Rajnik, A. Aleem, S.C. Dulebohn, and R.D. Napoli, 2022 Oct. 13. in: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing (2022).
  4. S. Beyersted, E.B. Casaro, and E. B. Range, Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 40, 905 (2021).
  5. R. Razali, H. Asis, and C. Budiman, Microorganisms 9, 2481 (2021).
  6. S.G. Katre, A. J. Asnani, K. Pratyush, N.G. Sakharkar, A.G. Bhope, K.T. Sawarkar, and V. S. Nimbekar, Futur. J. Pharm. Sci. 8, 36 (2022).
  7. C. Liu, Q. Zhou, Y. Li, L.V. Garner, S.P. Watkins, L. J. Carter, J. Smoot, A.C. Gregg, A.D. Daniels, S. Jervey, and D. Albaiu, ACS Cent. Sci. 25, 315 (2020).
  8. Z. Xu, C. Peng, Y. Shi, Z. Zhu, K. Mu, and X. Wang, https://doi.org/10.1101/2020.01.27.921627 (2020).
  9. N. Bohr, Dialectica 2, 312 (1948).
  10. H. Rimac, M.A. Grishina, and V.A. Potemkin, Future Med. Chem. 12, 1387 (2020).
  11. S. Kandagalla, H. Rimac, V.A. Potemkin, and M.A. Grishina, Future Med. Chem. 13, 863 (2021).
  12. H. Rimac, M. Grishina, and V. Potemkin, J. Chem. Inf. Model 61, 1801 (2021).
  13. N. Palko, M. Grishina, and V. Potemkin, Molecules 26, 3960 (2021).
  14. M. Akram, I.M. Tahir, S.M.A. Shah, Z. Mahmood, A. Altaf, K. Ahmad, N. Munir, M. Daniyal, S. Nasir, and H. Mehboob, Phytother. Res. 32, 811 (2018).
  15. Y. Zhao, Y. Wu, and M. Wang, in: Handbook of Food Chemistry, ed. by P. Cheung and B. Mehta, Springer, Berlin, Heidelberg (2015).
  16. V. Kumar, V. Bhatt, and N. Kumar, Studies in Natural Products Chemistry 56, 287 (2018).
  17. Y. Xiao, Y. Yan, L. Chang, H. Ji, H. Sun, S. Song, K. Feng, A. Nuermaimaiti, Z. Lu, and L. Wang, Antiviral Res. 212, 105558 (2023).
  18. K. Gurushankar, H. Rimac, V. Potemkin, and M. Grishina, J. Mol. Struct. 1230, 129925 (2021).
  19. B.R. Beck, B. Shin, Y. Choi, S. Park, and K. Kang, Comput. Struct. Biotechnol. J. 18, 784 (2020).
  20. A.A. Elfiky, Life Sci. 253, 117592e (2020).
  21. A. Belhassan, S. Chtita, H. Zaki, T. Lakhlifi, and M. Bouachrine, Bioinformation 16, 404 (2020).
  22. N. Muralidharan, R. Sakthivel, D. Velmurugan, and M.M. Gromiha, J. Biomol. Struct. Dyn. 39, 2673 (2021).
  23. S. Vardhan and S.K. Sahoo, Comput. Biol. Med. 124, 103936 (2020).
  24. P. Calligari, S. Bobone, G. Ricci, and A. Bocedi, Viruses 12, 445 (2020).
  25. L. S. Braga, D.H. Leal, K. Kuca, and T.C. Ramalho, Curr. Org. Chem. 24, 314 (2020).
  26. R. Sahu, R.K. Mohapatra, S. I. Al-Resayes, D. Das, P.K. Parhi, S. Rahman, L. Pintilie, M. Kumar, M. Azam, and A. Ansari, J. Saudi Chem. Soc. 25, 101193 (2021).
  27. F. Pereira, K. Xiao, D.A. Latino, C. Wu, Q. Zhang, and J. Aires-de-Sousa, J. Chem. Inf. Model 57, 11 (2017).
  28. A. Karuppasamy, K.G. Krishnan, M.P. Velayutham Pillai, and C. Ramalingan, J. Mol. Struct. 1128, 674 (2017).
  29. N. Rasool, F. Yasmin, S. Sahai, W. Hussain, H. Inam, and A. Arshad, Chem. Phys. Lett. 771, 138463 (2021).
  30. M.G. Khrenova, V.G. Tsirelson, and A.V. Nemukhin, Phys. Chem. Chem. Phys. 22, 19069 (2020).
  31. K. Arafet, N. Serrano-Aparicio, A. Lodola, A. J. Mulholland, F.V. Gonz'alez, K. 'Swiderek, and V. Moliner, Chem. Sci. 12, 1433 (2021).
  32. C.M. Coleman, J.M. Sisk, R.M. Mingo, E.A. Nelson, J.M. White, and M. B. Frieman, J. Virol. 90, 8924 (2016).
  33. R. Dennington, T. Keith, and J. Milam, Shawnee Mission KS, 2009. Version 5.
  34. N.M. O'Boyle, A. L. Tenderholt, and K.M. Langner, J. Compt. Chem. 29, 839 (2008).
  35. K. Gholivand, F. Mohammadpanah, M. Pooyan, and R. Roohzadeh, Journal of Molecular Structure 1248, 131481 (2022).
  36. H. S. Sumrra, A.U. Hassan, M. Imran, M. Khalid, E.U. Mughal, M.N. Zafar, M.N. Tahir, M.A. Raza, and A.A.C. Braga, Appl. Organomet. Chem. 34, e5623 (2020).
  37. A. Ali, M. Khalid, S. Abid, J. Iqbal, M.N. Tahir, A.R. Raza, J. Zukerman-Schpector, and M.W. Paixao, Appl. Organomet Chem. 34, e5399 (2020).
  38. Y. S. Mary, G. Yalcin, Y. S. Mary, K. S. Resmi, R. Thomas, T. �Onkol, E.N. Kasap, and I. Yildiz, Chemical Papers 74, 1957 (2020).
  39. S. Christopher Jeyaseelan and A. Milton Franklin Benial, J. Mol. Recognit. 34, e2872 (2021).
  40. M. Pradeep Kumar, K. Kranthi Raj, D. Ramachandran, M.N. S. Pavan Kumar, Radha Vaddavalli, and P. Jhansi Lakshmi, J. Proteomics Bioinform. 3, 305 (2010).
  41. A. Kumari, V. S. Rajput, P. Nagpal, H. Kukrety, S. Grover, and A. Grover, J. Biomol. Struct. Dyn. 40, 4987 (2022).
  42. B. Nutho, S. Pengthaisong, A. Tankrathok, V. S. Lee, J.R.K. Cairns, T. Rungrotmongkol, and S. Hannongbua, Biomolecules 10, 1 (2020).
  43. A. Bornot, C. Etchebest, and A.G. De Brevern, Proteins Struct. Funct. Bioinforma. 79, 839 (2011).
  44. T. Joshi, T. Joshi, P. Sharma, S. Chandra, and V. Pande, J. Biomol. Struct. Dyn. 39, 823 (2021).
  45. B. Nutho, P. Mahalapbutr, K. Hengphasatporn, N.C. Pattaranggoon, N. Simanon, Y. Shigeta, S. Hannongbua, and T. Rungrotmongkol, Biochemistry 59, 1769 (2020).
  46. R. Suno, S. Lee, S. Maeda, S. Yasuda, K. Yamashita, K. Hirata, S. Horita, M. S. Tawaramoto, H. Tsujimoto, T. Murata, M. Kinoshita, M. Yamamoto, B.K. Kobilka, N. Vaidehi, S. Iwata, and T. Kobayashi, Nat. Chem. Biol. 14, 1150 (2018).
  47. P. Mahalapbutr, N. Darai, W. Panman, A. Opasmahakul, N. Kungwan, S. Hannongbua, and T. Rungrotmongkol, Sci. Rep. 9, 1 (2019).
  48. B.R. Miller, T.D. McGee, J.M. Swails, N. Homeyer, H. Gohlke, and A.E. Roitberg, J. Chem. Theory Comput. 8, 3314 (2012).
  49. C. Wang, D. Greene, L. Xiao, R. Qi, and R. Luo, Front. Mol. Biosci. 4, 1 (2018).
  50. U. Ryde and P. Soderhjelm, Chem. Rev. 116, 5520 (2016).
  51. V.A. Potemkin and M.A. Grishina, J. Comput. Aided Mol. Des. 22, 489 (2008).
  52. M. Grishina, O. Bolshakov, A. Potemkin, and V. Potemkin, Comput. Theor. Chem. 1091, 122 (2016).
  53. R. F.W. Bader, Chem. Rev. 91, 893 (1991).
  54. V. Naumovich, M. Grishina, J. Novak, P. Pathak, V. Potemkin, M. Shahbaaz, and M.H. Abdellattif, J. Biomol. Struct. Dyn. 40, 4775 (2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».